Камеры периодического действия представляют собой помещения различных размеров, в которые через двери загружаются штабеля и по истечении определенного времени извлекаются из него через туже дверь. В этих камерах процесс сушки составляет полный цикл: загрузка штабелей; сушка п/м до заданной конечной влажности; выгрузка штабелей п/м из камеры.
Режимы сушки:
Режим сушки в камерах периодического действия в руководящих технических материалах по технологии камерной сушки п/м задается параметрами: температурой, психрометрической разностью и относительной влажностью сушильного агента.
Режимы сушки делятся на низкотемпературные (менее 100ºС) и высокотемпературные (больше 100 ºС). По температурному уровню режимы сушки разделяют на четыре категории: мягкий (М), нормальный (Н), форсированный (Ф), высокотемпературный (В). М, Н, Ф – низкотемпературные режимы.
При сушки древесины мягкими режимами полностью сохраняется цвет и физико-механические свойства древесины. При сушки нормальными режимами сохраняются все физико-механические свойства древесины, но древесина темнеет до светло-коричневого цвета и выплавляется смола. При сушке форсированными режимами древесина темнеет до темно-коричневого цвета, прочность на скалывание уменьшается на 15%. При сушке высокотемпературными режимами древесина сильно темнеет, прочность на скалывание снижается на 25-30%. Режимы М, Н, Ф реализуются в паровоздушных и воздушных камерах, режимы В – в камерах, работающих на перегретом паре. Принцип работы камеры периодического действия (на примере камеры “KATRES KSRD 1-6.5 N”). Сушильная камера периодического действия KATRES KSRD 1-6.5 N это паровоздушная камера с побудительной циркуляцией сушильного агента при помощи вентилятора. Она предназначена для сушки пиломатериалов любых древесных пород и сечений мягкими и нормальными режимами. Она вмещает в себя 2 штабеля 1500×2400×6000 мм и выпускается поштучно. Циркуляция агента сушки осуществляется от осевого вентилятора серии У-12 №6. Мощность электродвигателя до 10кВт, частота вращения до 1000об/мин. В одной камере сушилки установлено 3 вентилятора. Штабель формируют размером 1500×2400×6000. Конструкция вентилятора предусматривает реверс с помощью прибора КЭП-12У, что позволяет попеременно направление воздушного потока, тем самым, обеспечивая равномерное распределение агента сушки по ширине штабеля. В качестве нагревательных устройств, применяют секции калориферов из биметаллических труб. Автоматическое регулирование процесса сушки основано на принципе регулирования температуры и психометрической разности. Так же камера содержит приточно-вытяжные трубы с шиберами, экраны калорифера и вентилятора, увлажнительные трубы, подводящую и отводящую трубы.
Это группа камер наиболее многочисленная. По особенностям циркуляции воздуха (пара) различают камеры с естественной циркуляцией, с принудительной эжекционной циркуляцией и с принудительной циркуляцией, осуществляемой вентиляторами. камеры последнего типа делятся на камеры с поперечно-вертикальной и с поперечно-горизонтальной циркуляцией. К этому типу относятся еще камеры с аэродинамическим нагревом.
камеры с естественной циркуляцией. Из камер этого типа используются стационарные воздушные камеры системы профессора Грум-Гржимайло. камера разделена решетчатым полом на сушильное пространство, куда закатывают штабеля и подвальное помещение, где монтируются паровые калориферы из ребристых труб, размещаемые под проходами между штабелями и продольными стенами. Над калориферами прокладываются увлажнительные трубы, через которые при необходимости в камеру вводится пар. в коридоре управления размещены парорапределительные трубы с вентилями, конденсатоотводчики, задвижки приточно-вытяжных каналов. Воздух, нагретый в калорифере, поднимается по проходам к потолку и заходит в штабеля, уложенные со шпациями. в штабелях воздух, охладившись вследствие испарения влаги и став тяжелее, опускается вниз и уходит в подвал. там его часть удаляется в атмосферу через вытяжку, а основная масса смешивается со свежим воздухом, проходит через калорифер и снова поднимается вверх. камера бывает вместимостью на один, два и четыре штабеля. Недостаток – неравномерность просыхания древесины из-за слабой циркуляции.
камеры эжекционные.
Известны эжекционные лесосушильные камеры, содержащие верхний направляющий экран, расположенный над штабелем, вентилятор с системой воздухопроводов, всасывающий и вытяжной каналы с шиберными заслонками и увлажнитель. Принцип работы этих камер заключается в том, что агент сушки с определенноч скоростью движется под действием вентилятора через штабель лесоматериалов, испаряя из древесины влагу (1) и (2) .
Недостатком таких сушильных камер является то, что агент сушки под действием вентилятора, двигаясь между стенкой камеры и штабелем лесоматериала сверху вниз,. теряет скорость и co" ответственно температуру, что создает неодинаковые условия для сушки лесоматериала в нижней и верхней частях штабеля ввиду большого перепада температуры и концентрации более высокой температуры вверху камеры. В результате древесина в верхней части штабеля высыхает быстрее, чем в нижней, чтоО приводит к неравномерной сушке лесоматериалов.
Камеры сушки с поперечно-вертикальной циркуляцией
В этих камерах воздух циркулирует при помощи осевых вентиляторов, установленных в верхней части камеры. Применяются два варианта расположения вентиляторов - с продольным или поперечным направлением их осей относительно оси камеры. В первом случае несколько вентиляторов устанавливают на одном продольном валу, вращаемом от одного электродвигателя. Для изменения направления движения воздуха от продольного к поперечному у каждого вентилятора на входе и выходе установлены направляющие экраны.
Для того чтобы не было осевых нагрузок на вал и винтообразного характера циркуляции воздуха, одна половина установленных вентиляторов гонит воздух в одном направлении вдоль оси, другая - в обратном направлении. Направление движения воздуха в штабеле изменяется реверсированием вращения вала.
В камерах с поперечными осями вентиляторов каждый вентилятор имеет отдельный электропривод; направление потока воздуха строго поперечное. Электродвигатели установлены вне камеры. Циркуляция воздуха реверсируется обратным вращением электродвигателя. В зависимости от направления циркуляции воздуха в одной половине камеры создается повышенное давление, в другой пониженное. В соответствии с этим в зоне повышенного давления канал и вентиляционная труба служат для удаления отработанного воздуха. Канал и труба зоны низкого давления в это время служат для притока свежего воздуха. Недостаток камер с вентилятором на продольном валу - необходимость точного монтажа длинного вала и тяжелые условия работы подшипников вала вследствие повышенных температур и влажности воздуха. Недостаток камер с поперечными валами вентиляторов - невозможность размещения в блоке более двух камер рядом из-за необходимости размещения сбоку камер электродвигателей привода вентиляторов. Для устранения этого недостатка предложены новые варианты сушильных камер с поперечными валами.
В камере некоторых производителей вентиляционный блок съемный, устанавливается в люках потолка камеры; камера оборудована пластинчатыми калориферами и калориферами из ребристых труб. Наклонные экраны выравнивают скорость движения сушильного агента по высоте штабеля. Сушильным агентом может быть как влажный воздух, так и перегретый пар. Скорость циркуляции в штабеле 2,5-3 м/с.
Сушильные камеры могут выпускаться в виде сборных металлических секций длиной 1,75 м. Каждая секция оборудована вентилятором, двумя пластинчатыми калориферами, электродвигателем. Подшипники вала и электродвигатель вынесены за пределы сушильного канала. Привод осуществляется клиноременной передачей. Камеру собирают из четырех или восьми секций, на один или два штабеля.
Сушильные камеры с поперечно-горизонтальной циркуляцией В камере в торцевом участке размещены два (один над другим) вентилятора. На потолке камеры размещены два вентиляционных канала. Калориферы выполнены из вертикально стоящих ребристых труб. Экраны установлены для выравнивания скорости движения сушильного агента по длине штабеля. В торцовой части две увлажнительные трубы. Электродвигатели находятся вне сушильной камеры.
Во многих камерах применяют высокотемпературные режимы (перегретый пар, 106-130 °С), позволяющие значительно ускорять процесс сушки.
При высокотемпературных режимах успешно можно сушить пиломатериалы хвойных пород (сосну, ель, лиственницу, пихту) и некоторые мягкие лиственные породы (березу, осину). Сушка пиломатериалов твердых лиственных пород не дает удовлетворительных результатов - материал растрескивается и сморщивается.
Камеры с аэродинамическим подогревом.
Основное отличие этих камер от других - отсутствие калориферов. Воздух нагревается мощными роторными вентиляторами с низким аэродинамическим коэффициентом полезного действия, за счет чего механическая энергия преобразуется в тепловую.
Таким образом, вентилятор и нагревает сушильный агент и осуществляет его циркуляцию. Недостатки таких камер - большой расход электроэнергии, невозможность проведения влаготеплообработки.
Конденсационные камеры.
Эти камеры используют за рубежом. Их отличие от существующих камер заключается в том, что влага из сушильного агента конденсируется до капельно-жидкого состояния в специальной холодильной камере. Сушка идет при низких (30-40 °С) температурах. Это удлиняет срок сушки, но процесс более экономичен и характеризуется высоким качеством высушиваемого материала
